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機械常用的感測器有哪些

發布時間:2021-10-09 00:51:01

Ⅰ 生活中常見的感測器有哪五種各有什麼作用

一、五種常用的感測器類型
(一)溫度感測器
設備從源頭收集有關溫度的信息,並轉換成其他設備或人可以理解的形式。溫度感測器的最佳例證是玻璃水銀溫度計,會隨著溫度的變化而膨脹和收縮。外部溫度是溫度測量的來源,觀察者觀察汞的位置以測量溫度。溫度感測器有兩種基本類型:
● 接觸式感測器——這種類型的感測器需要與被感測對象或介質直接物理接觸。它們可以在很大的溫度范圍內監控固體、液體和氣體的溫度。
● 非接觸式感測器——這種類型的感測器不需要與被檢測的物體或介質發生任何物理接觸。它們監控非反射性固體和液體,但由於天然透明性,因此對氣體無用。這些感測器使用普朗克定律測量溫度。該定律處理從熱源輻射的熱量以測量溫度。
不同類型溫度感測器的工作原理及實例
(1)熱電偶——它們由兩根電線(每根均為不同的均勻合金或金屬)組成,通過在一端的連接形成測量接頭,該測量接頭對被測元件開放。電線的另一端端接到測量設備,在此形成參考結。由於兩個結點的溫度不同,電流流過電路,測量得到的毫伏來確定結點的溫度。熱電偶示意圖如下。
(2)電阻溫度檢測器(RTD)——這是一種熱電阻,其製造目的是隨著溫度的變化改變電阻,它們比任何其他溫度檢測設備都貴。電阻式溫度探測器示意圖如下。
(3)熱敏電阻——它們是另一種電阻,電阻的大變化與溫度的小變化成正比。
(二)、紅外感測器
該設備發射或檢測紅外輻射以感知環境中的特定相位。一般來說,熱輻射是由紅外光譜中的所有物體發出的,紅外感測器檢測到這種人眼看不見的輻射。
工作原理
其基本原理是利用紅外發光二極體向物體發射紅外光。同一類型的另一個紅外二極體將用於探測物體反射波。
當紅外接收器受到紅外光照射時,導線上會產生電壓差。由於產生的電壓很小,很難被檢測到,因此使用運算放大器(運放)來准確地檢測低電壓。
測量物體與接收感測器的距離:紅外感測器組件的電特性可用於測量物體的距離,當紅外接收器受到光照時,導線上會產生電位差。
(三)紫外線感測器
這些感測器測量入射紫外線的強度或功率。這種電磁輻射的波長比x射線長,但仍比可見光短。一種被稱為聚晶金剛石的活性材料正被用於可靠的紫外感測,紫外線感測器可以發現環境暴露在紫外線輻射下的情況。
工作原理
紫外線感測器接收一種類型的能量信號,並傳輸不同類型的能量信號。
為了觀察和記錄這些輸出信號,它們被導向電表。為了生成圖形和報告,輸出信號被傳輸到模數轉換器(ADC),然後再通過軟體傳輸到計算機。
(四)觸摸感測器
觸摸感測器根據觸摸位置充當可變電阻器。觸摸感測器作為可變電阻工作的圖。
原理與工作
部分導電材料反對電流的流動。線性位置感測器的主要原理是,當電流必須通過的材料長度越長時,電流就越相反。因此,材料的電阻通過改變其與完全導電材料接觸的位置而變化。
通常,軟體與觸摸感測器相連。在這種情況下,內存是由軟體提供的。當感測器被關閉時,他們可以記憶「最後一次接觸的位置」。一旦感測器被激活,他們就能記住「第一次接觸位置」,並理解與之相關的所有值。這個動作類似於移動滑鼠並將其定位在滑鼠墊的另一端,以便將游標移動到屏幕的遠端。
(五)接近感測器
接近感測器檢測幾乎沒有任何接觸點的物體的存在。由於感測器與被測物體之間沒有接觸,且缺少機械零件,因此這些感測器的使用壽命長,可靠性高。不同類型的接近感測器有感應式接近感測器、電容式接近感測器、超聲波接近感測器、光電感測器、霍爾效應感測器等。
工作原理
接近感測器發射電磁或靜電場或電磁輻射束(如紅外線),並等待返回信號或場中的變化,被感測的物體稱為接近感測器的目標。
● 感應式接近感測器——它們有一個振盪器作為輸入,通過接近導電介質來改變損耗電阻。這些感測器是首選的金屬目標。
● 電容式接近感測器——它們轉換檢測電極和接地電極兩側的靜電電容變化。這是通過以振盪頻率的變化接近附近的物體而發生的。為了檢測附近的目標,將振盪頻率轉換為直流電壓,並與預定閾值進行比較。這些感測器是塑料目標的首選。

Ⅱ 感測器的類型有哪些

按工作原理可劃分為
1. 電學式感測器—是非電量電測技術中應用范圍較廣的一種感測器,常用的有電阻式感測器、電容式感測器、電感式感測器、磁電式感測器及電渦流式感測器等。
電阻式感測器是利用變阻器將被測非電量轉換為電阻信號的原理製成。電阻式感測器一般有電位器式、觸點變阻式、電阻應變片式及壓阻式感測器等。電阻式感測器主要用於位移、壓力、力、應變、力矩、氣流流速、液位和液體流量等參數的測量。
電容式感測器是利用改變電容的幾何尺寸或改變介質的性質和含量,從而使電容量發生變化的原理製成。主要用於壓力、位移、液位、厚度、水分含量等參數的測量。
電感式感測器是利用改變磁路幾何尺寸、磁體位置來改變電感或互感的電感量或壓磁效應原理製成的。主要用於位移、壓力、力、振動、加速度等參數的測量。
磁電式感測器是利用電磁感應原理,把被測非電量轉換成電量製成。主要用於流量、轉速和位移等參數的測量。
電渦流式感測器是利用金屬在磁場中運動切割磁力線,在金屬內形成渦流的原理製成。主要用於位移及厚度等參數的測量。
2. 磁學式感測器
磁學式感測器是利用鐵磁物質的一些物理效應而製成的,主要用於位移、轉矩等參數的測量。
3. 光電式感測器
光電式感測器在非電量電測及自動控制技術中佔有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和光學原理製成的,主要用於光強、光通量、位移、濃度等參數的測量。
4. 電勢型感測器
電勢型感測器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理製成,主要用於溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數的測量。
5. 電荷感測器
電荷感測器是利用壓電效應原理製成的,主要用於力及加速度的測量。
6. 半導體感測器
半導體感測器是利用半導體的壓阻效應、內光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產生物質變化等原理製成,主要用於溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。
7. 諧振式感測器
諧振式感測器是利用改變電或機械的固有參數來改變諧振頻率的原理製成,主要用來測量壓力。
8. 電化學式感測器
電化學式感測器是以離子導電為基礎製成,根據其電特性的形成不同,電化學感測器可分為電位式感測器、電導式感測器、電量式感測器、極譜式感測器和電解式感測器等。電化學式感測器主要用於分析氣體、液體或溶於液體的固體成分、液體的酸鹼度、電導率及氧化還原電位等參數的測量。

Ⅲ 移動機器人常用的感測器有哪些

視覺感測器用於物體識別和避障;
距離感測器用於避障;
陀螺儀(加速度感測器)用於保持平衡;
速度感測器用於測量移動速度;
角度感測器用於測量機械臂的角度。
另外還有很多感測器跟機器人具體應用有關,如
氣體感測器用於有毒氣體測量;
溫度感測器和壓力感測器用於檢測環境情況;
紅外探測器用於搜索有機生物或人員。

Ⅳ 常用的機器人感測器有哪些

位置感測器、距離感測器、角度感測器、力感測器、等等。

機器人是由計算機控制的復雜機器,它具有類似人的肢體及感官功能;動作程序靈活;有一定程度的智能;在工作時可以不依賴人的操縱。機器人感測器在機器人的控制中起了非常重要的作用,正因為有了感測器,機器人才具備了類似人類的知覺功能和反應能力。

為了檢測作業對象及環境或機器人與它們的關系,在機器人上安裝了觸覺感測器、視覺感測器、力覺感測器、接近覺感測器、超聲波感測器和聽覺感測器,大大改善了機器人工作狀況,使其能夠更充分地完成復雜的工作。由於外部感測器為集多種學科於一身的產品,有些方面還在探索之中,隨著外部感測器的進一步完善,機器人的功能越來越強大,將在許多領域為人類做出更大貢獻。

Ⅳ 常見的感測器有哪些類型

感測器(英文名稱:/sensor)是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。
國家標准GB7665-87對感測器下的定義是:「能感受規定的被測量並按照一定的規律(數學函數法則)轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成」。
中國物聯網校企聯盟認為,感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。」
「感測器」在新韋式大詞典中定義為:「從一個系統接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個系統中的器件」。[1]
主要作用
人們為了從外界獲取信息,必須藉助於感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要感測器。因此可以說,感測器是人類五官的延長,又稱之為電五官。
新技術革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取准確可靠的信息,而感測器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。
在現代工業生產尤其是自動化生產過程中,要用各種感測器來監視和控制生產過程中的各個參數,使設備工作在正常狀態或最佳狀態,並使產品達到最好的質量。因此可以說,沒有眾多的優良的感測器,現代化生產也就失去了基礎。
在基礎學科研究中,感測器更具有突出的地位。現代科學技術的發展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化,短到 s的瞬間反應。此外,還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應的感測器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙,首先就在於對象信息的獲取存在困難,而一些新機理和高靈敏度的檢測感測器的出現,往往會導致該領域內的突破。一些感測器的發展,往往是一些邊緣學科開發的先驅。
感測器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不誇張地說,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的感測器。
由此可見,感測器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。相信不久的將來,感測器技術將會出現一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。
主要特點
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化,它不僅促進了傳統產業的改造和更新換代,而且還可能建立新型工業,從而成為21世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械繫統(MEMS)技術基礎上的,已成功應用在硅器件上做成硅壓力感測器。

Ⅵ 機械工程領域中,有哪些測量位移的感測器,各有何特點

1、優點:
(1)接觸式測量。
(2)精度高。
(3)抗干擾能力強 。
(4)成本專低.
2、位置感測器用來測量屬機器人自身位置的感測器。位置感測器可分為兩種,直線位移感測器和角位移感測器。其中直線位移感測器常用的有直線位移定位器等,具有工作原理簡單、測量精度高、可靠性強的特點;角位移感測器則可選旋轉式電位器,具有可靠性高、成本低的優點。角位移器還可使用光電編碼器,有增量式與絕對式兩種形式。其中增量式碼盤在機器人控制系統中得到了廣泛的應用。

Ⅶ 感測器都有哪些主要分類

感測器的主要分類:
一、按用途
壓力敏和力敏感測器、位置感測器、液位感測器、能耗感測器、速度感測器、加速度感測器、射線輻射感測器、熱敏感測器。
二、按原理
振動感測器、濕敏感測器、磁敏感測器、氣敏感測器、真空度感測器、生物感測器等。
三、按輸出信號
模擬感測器:將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。
數字感測器:將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。
膺數字感測器:將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。
開關感測器:當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
四、按其製造工藝
集成感測器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術製造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也集成在同一晶元上。
薄膜感測器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路製造在此基板上。
厚膜感測器是利用相應材料的漿料,塗覆在陶瓷基片上製成的,基片通常是Al2O3製成的,然後進行熱處理,使厚膜成形。
陶瓷感測器採用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠、凝膠等)生產。
完成適當的預備性操作之後,已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷感測器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
每種工藝技術都有自己的優點和不足。由於研究、開發和生產所需的資本投入較低,以及感測器參數的高穩定性等原因,採用陶瓷和厚膜感測器比較合理。
五、按測量目
物理型感測器是利用被測量物質的某些物理性質發生明顯變化的特性製成的。
化學型感測器是利用能把化學物質的成分、濃度等化學量轉化成電學量的敏感元件製成的。
生物型感測器是利用各種生物或生物物質的特性做成的,用以檢測與識別生物體內化學成分的感測器。
六、按其構成
基本型感測器:是一種最基本的單個變換裝置。
組合型感測器:是由不同單個變換裝置組合而構成的感測器。
應用型感測器:是基本型感測器或組合型感測器與其他機構組合而構成的感測器。
七、按作用形式
按作用形式可分為主動型和被動型感測器。
主動型感測器又有作用型和反作用型,此種感測器對被測對象能發出一定探測信號,能檢測探測信號在被測對象中所產生的變化,或者由探測信號在被測對象中產生某種效應而形成信號。檢測探測信號變化方式的稱為作用型,檢測產生響應而形成信號方式的稱為反作用型。雷達與無線電頻率范圍探測器是作用型實例,而光聲效應分析裝置與激光分析器是反作用型實例。
被動型感測器只是接收被測對象本身產生的信號,如紅外輻射溫度計、紅外攝像裝置等。
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

Ⅷ 生活中最常用的感測器有哪些

1、氧感測器:當氧感測器故障時,ECU無法獲取這些信息,就不知道噴射的汽油量是否正確,而不合適的油氣空燃比會導致發動機功率降低,增加排放污染;
2、輪速感測器:它主要是收集汽車的轉速來判斷汽車有沒有打滑的徵兆,所以,就有一一個專門收集汽車輪速的感測器來完成這項工作,一般安裝在每個車輪的輪轂上,而一旦感測器損壞,ABS會失效;
3、水溫感測器:當水溫感測器故障後,往往冷車啟動時顯示的還是熱車時的溫度信號,ECU得不到正確的信號,只能供給發動機較稀薄的混合氣,所以發動機冷車不易啟動,且還會伴隨怠速運轉不穩定,加速動力不足的問題;
4、電子油門踏板位置感測器:當感測器失效後,ECU無法測得油門位置信號,無法獲得油門門踏板的正確位置,所以會出現發動機加速無力的現象,甚至出現發動機不能加速的情況;
5、進氣壓力感測器:進氣壓力感測器顧名思義就是隨著發動機不同的轉速負荷,感應一系列的電阻和壓力變化,轉換成電壓信號,供ECU修正噴油量和點火正時角度。一般安裝在節氣門邊上,假如故障了會引起點火困難、怠速不穩、加速無力等問題。

Ⅸ 感測器的種類有哪些

電阻式、變頻功率、稱重、電阻應變式、壓阻式、熱電阻、激光、霍爾、溫度、無線溫度、智能、光敏、生物、視覺、位移、壓力、超聲波測距離、24GHz雷達、一體化溫度、液位、真空度、電容式物位、銻電極酸度、酸鹼鹽、電導。

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